Сравнительный анализ качества воды

Без воды на Земле нет деятельной жизни.

Однако вода - самая большая загадка природы.

Автор неизвестен

Семь десятых нашей планеты занимает Мировой океан, т. е. это 1,4*1018 тонн воды. Две трети человека составляет вода. Кровь содержит 83% воды, мозг и сердце - 80%, в костях – 25%. Человек без воды может просуществовать не более трех дней, даже верблюд без воды живет не более восьми дней. Из истории известен такой факт, что в 525 году при переходе через Ливийскую пустыню непобедимое персидское войско всё погибло в страшных мучениях от жажды. Все промышленные предприятия строятся у источников воды. Интересны такие примеры: на изготовления 1 метра ситца тратится

2 воды, на получения 1 л бензина – 10 л, 1 тонны химического волокна –

2000 , 1 тонны резины -1500 ,1 тонны газетной бумаги- 900 воды, 1 тонны стали – 15 тонн воды.

Слишком многое в нашей жизни зависит от воды, чтобы относиться к ней как к неприметной жидкости. Вода – колыбель жизни. Она не просто необходима для существования всего живого, она есть сама жизнь! Поэтому охрана рек, озёр и в целом Мирового океана является одной из глобальных проблем человечества. Наша исследовательская работа проводилась в рамках общего проекта нашего экологического объединения «Спасем речку Веряжу!».

Цель проекта: провести химический анализ воды, результаты которого смогут дать более современные и точные данные о качестве воды в реке. Проект направлен на привлечение внимания школьников и жителей В. Новгорода к судьбе р. Веряжа.

Для исследования мы взяли шесть контрольных пункта для забора воды: исток реки, дер. Вяжищи, пос. Сырково, Западный микрорайон г. В. Новгорода, пос. Панковка, устье реки.

Точка №3-пос. Сырково

Точка №5-пос. Панковка

Точка №6-устье реки

Точка №1-исток реки

Точка №2-дер. Вяжищи

Точка №4-Западный микрорайон В. Новгород

ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБ ВОДЫ

Определение органолептических показателей воды

Любое знакомство со свойствами - воды, начинается с определения органолептических показателей, т. е. таких, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств (зрением, обонянием, вкусом). Органолептическая оценка приносит много прямой и косвенной информации о составе воды и может быть проведена быстро и без каких-либо приборов. К органолептическим характеристикам относятся цветность, мутность (прозрачность), запах, вкус и привкус, пенистость.

Органолептическая оценка качества воды — обязательная начальная процедура санитарно-химического контроля воды. Ее правильному проведению специалисты придают большое значение.

Часть 1. Определение мутности (прозрачности)

Оборудование: стаканы, модельные растворы.

Ход работы:

№1 №2 №3 №4 №5 №6

1. Пронумеруем стаканы с растворами.

2. Заполним каждый стакан соответствующим модельным раствором на высоту 10-12 см.

3. Определяем мутность воды, рассматривая пробирку на темном фоне при достаточном боковом освещении. Выбираем подходящую степень мутности по таблице и ставим номер стаканов:

№ Местонахождение Степень мутности Наличие взвесей, видимых невооруженным взглядом

1 Исток Слабо опалесцирующая Частицы ила

2 Вяжищи Слабо мутная -

3 д. Сырково Опалесцирующая дафнии

4 Западный микрорайон Слабо мутная Частицы песка и глины

5 п. Панковка Слабо опалесцирующая ряска

6 д. Сергово Мутность отсутствует -

Часть 2. Определение запаха воды

Оборудование: пронумерованные колбы с пробками, штатив для пробирок, модельные растворы.

Примечание. Определение запаха лучше проводить в колбах с широким горлом. При определении запаха руководствуемся предложенными ниже таблицами.

Интенсивность запаха Характер проявления запаха Балл

Отсутствует Запах не ощущается 0

Очень слабая Запах слегка обнаруживаемый 1

Слабая Запах замечается, если обратить на это внимание 2

Заметная Запах легко замечается, вызывает неодобрительный отзыв о воде 3

Отчетливая Запах обращает на себя внимание и заставляет воздержаться от 4

Очень сильная Запах настолько сильный, что делает воду непригодной для питья 5

Символ Характер запаха Примерный род запаха

А Ароматический Огуречный, цветочный

Б Болотный Илистый, тинистый

Г Гнилостный Фекальный, сточный

Д Древесный Запах мокрой щепы, древесины

З Землистый Прелый, свежевспаханной земли

Р Рыбный Рыбного жира, рыбы

С Сероводород Тухлых яиц

Т Травянистый Сена, свежескошенной травы

Н Неопределенный Запах естественного происхождения, не подходящий под предыдущие определения.

Ход работы

Наливаем в пробирки (колбы) выданные нам модельные растворы и закрываем пробками.

Поочередно открываем пробки у пробирок (колб) с растворами, определяем запах воды.

По результатам наблюдений заполняем таблицу, используя выше приведенные данные.

Проба воды Характер запаха Балл

1-исток реки Болотный 2

2-Вяжищи Древесный 1

3-Сырково Гнилостный 2

4-западный микрорайон В. Новгорода Гнилостный 5

5-Панковка Болотный 1

6-устье реки Рыбный 0

Водородный показатель

Параметр, характеризующий концентрацию водородных ионов в растворе, т. е. степень его щелочности или кислотности. Показатель рН может изменяться от 0 до 14. Раствор, в котором рН равно семи, является нейтральным, ниже семи – кислым, выше – щелочным.

Кислотность воды обычно определяется значением водородного показателя (pH), который для природных вод обычно имеет значение от 6,5 до 8,5. Изменения pH воды водоема обычно могут вызвать загрязнение воздуха кислотными примесями (оксидами серы и азота, оксидом углерода(4) и др. ), которые «вымываются» из воздуха дождями и попадают в водоем. Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он не влияет на потребительские качества воды. В речных водах pH обычно находится в пределах 6. 5-8. 5, в болотах вода кислее за счет гуминовых кислот - там pH 5. 5-6. 0, в подземных водах pH обычно выше. При высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Низкий pH (<4) тоже может вызывать неприятные ощущения. Влияет pH и на жизнь водных организмов. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9. Изменения pH могут вызвать также загрязнения водоема промышленными сточными водами, которые не прошли нейтрализацию. Кислотность природной воды может определяться также характером почвогрунтов, ландшафта в котором расположен водоем, изменение pH природной воды сверх допустимых пределов(более 8,5 и менее 6,5) создает среду, не пригодную для существования большинства водных организмов, особенно простейших.

Данная работа выполняется с помощью универсальной индикаторной бумаги.

Оборудование: универсальная индикаторная бумага, пробы воды для анализа.

Ход работы.

1. Приготовленные шесть одинаковых пробирок сполоснули, пронумеровали, заполнили пробами воды

2. Взяли полоски индикаторной бумаги и поочередно опустили в каждую пробирку и мгновенно определили водородный показатель воды.

Проба воды Уровень рН

1-исток реки 5,0

2-Вяжищи 6,0

3-Сырково 6,0

4-западный микрорайон В. Новгорода 7,0

5-Панковка 7,0

6-устье реки 6,0

Вывод: Кислотность вод Веряжи в пределах нормы(6,5 до 8,5). В верховьях реки кислотность немного повышена – 5,0, т. к. в болотах вода кислее за счет гуминовых кислот - там pH 5. 5-6. 0.

Обнаружение хлоридов в пробах воды из реки Веряжа

Оборудование: пипетка-капельница, пробирки, штатив для пробирок.

Реактивы: Раствор нитрата серебра (1%), модельный раствор хлорид-ионов, проба воды №1, №2, №3, №4, №5, №6

Ход работы:

1. Нальем в пробирку 5 мл пробы воды №1, №2, №3, №4, №5, №6

2. Прибавим по каплям раствор нитрат серебра

3. Если содержание хлорид-ионов незначительно, то вместо осадка наблюдается лишь помутнение раствора. Творожистый осадок выпадает, если в растворе достаточное содержание Cl-.

Ag+ +Cl- = AgCl

В первых двух пробах осадка и помутнения не наблюдаем, следовательно, хлорид-ионов там нет. В остальных пробах помутнение наблюдалось после двух капель Ag NO3

1-исток реки нет хлоридов

2-Вяжищи нет хлоридов

3-Сырково наличие хлоридов

4-западный микрорайон с 3 капли обнаружили наличие хлоридов

В. Новгорода

5-Панковка с 1 капли обнаружили наличие хлоридов

6-устье реки с 2-3 капли обнаружили наличие хлоридов

Обнаружение хлорид-ионов в пробах воды реки Веряжа начиная с пос. Сырково объясняется наличием канализационных и промышленных стоков из населенных пунктов, расположенных рядом.

Количественное определение хлоридов в воде

Оборудование: тест-комплект «Хлориды», в том числе пипетка на 2 мл или на 5 мл с резиновой грушей (медицинским шприцем) и соединительной трубкой, пипетка-капельница, склянка с меткой «10 мл» с пробкой.

Реактивы: раствор нитрата серебра (о,о5 г-моль/л) титрованный, раствор хромата калия (10%)

Ход работы:

1. В пробирки наливаем по 10 мл анализируемой воды (4 пробы, где обнаружены хлорид-ионы).

2. Добавим в каждую пробирку пипеткой-капельницей 3 капли раствора хромата калия.

3. Герметично закроем пробирки пробкой и встряхнем, чтобы перемешать содержимое.

4. Постепенно титрируем содержимое каждой пробирки раствором нитрата серебра при перемешивании до появления неисчезающей бурой окраски. Определим объем раствора израсходованного на титрование (Vхл, мл): в первой пробе – 4 мл.

во второй – 3 мл.

в третьей – 3,5мл.

в четвертой – 2 мл.

5. Рассчитаем массовую концентрацию хлорид-аниона (Схл, мг/л) по формуле:

где: Снс –молярная концентрация раствора нитрата серебра (0. 05 моль/л);

35. 5 – эквивалентная масса хлорид – аниона;

Va – объем пробы, взятый на анализ (10 мл)

Расчеты:

№3 – А – п. Сырково

№4 – Б – Западный район В. Новгорода

№5 – В – п. Панковка

№6 – Г – д. Сергово

Наибольшее количество хлорид-ионов в реке в п. Сырково и п. Панковка объясняется наличием промышленных стоков (в п. Панковка проба была взята рядом с ремонтным заводом) 710мг/л и 621 мг/л.

Для сравнения: наличие ионов хлора в воде «Элитная» 150-300 мг/л, в минеральной воде «Усполонь» 1000-1600 мг/л, в воде «BonAqua» 90-130 мг/л.

В водопроводной воде:

В водопроводной воде после кипячения:

В ходе наших исследований, мы научились проводить простейшие химические анализы воды, оформлять результаты с использованием компьютерных технологий.

Эти исследования позволили нам сделать следующие выводы:

1. качество воды и экологическое состояние реки Веряжи напрямую зависит от размеров населенного пункта и наличия возле него промышленных предприятий: чем больше поселение, тем загрязненнее вода.

2. исследования качества воды показали, что наиболее загрязненная вода на участке от п. Сырково до п. Панковка;

3. наличие хлорид - ионов в воде превышает ПДК в два раза.

4. в ходе анализа органолептических показателей выяснилось, что самый неприятный (гнилостный) запах имеет вода реки в Западном микрорайоне г. В. Новгорода; наибольшую мутность вода имеет на том же участке.